中低压液相色谱柱,适配中低压色谱系统,一般工作压力范围在0.1至5MPa之间,区别于高压HPLC色谱柱,无需耐受超高压强,多用于制备分离、样品前处理、生物大分子分离以及常规样品的快速纯化。
固定相基质选择丰富,常见琼脂糖、葡聚糖、硅胶、聚合物树脂等。琼脂糖、葡聚糖这类软基质填料孔隙大,适合蛋白、多糖、核酸等生物大分子分离,载量高,但机械强度偏弱,流速不能过高,压力上升过快容易造成填料压缩塌陷。硬质聚合物树脂或者大颗粒硅胶填料,机械稳定性更好,耐压能力更强,流速可调范围更大,适合天然产物、抗生素、食品提取物等小分子样品的纯化。
填料颗粒粒径偏大,通常在30μm至300μm区间。大颗粒填料柱床通透性好,流动相流过时阻力低,在较高流速下压力不会快速升高,可实现大体积样品快速处理。但相比分析型高压色谱柱,粒径大会降低理论塔板数,分离分辨率相对偏低,更适合粗分、富集与制备纯化,不用于微量样品高分辨率定性定量分析。
色谱柱尺寸规格灵活,有小型分析预装柱,也有大口径大容量制备柱。柱体积跨度大,能够满足实验室小试纯化,也可放大到中试规模。大口径制备柱单次上样量大,适合从粗提取液中分离目标物质,实现样品规模化富集。
适用分离模式多样,可搭载离子交换、凝胶过滤、疏水作用、反相、正相、亲和层析等多种分离机理。生物领域常使用凝胶过滤柱脱盐,离子交换柱分离蛋白组分;天然产物行业多用反相树脂柱对植物提取物进行粗分离。
使用成本更低,填料与柱管造价低于高压分析色谱柱,部分空柱可以自行装填填料,重复装柱使用,有效降低批量纯化的耗材成本。
操作条件更温和,对设备要求简单,不需要高压输液泵,普通蠕动泵、低压恒流泵即可驱动流动相,系统配件耐压要求低。流动相选择限制少,可使用含水比例高的缓冲体系,部分填料耐受酸碱环境,清洗再生简单,方便去除强吸附杂质。
存在一定局限性,分离分辨率不如高压液相色谱柱,难以分离结构非常相近的物质;软基质填料在流速突变、压力骤增时易压缩变形,造成柱效下降、柱压不可逆升高,使用时需要严格控制流速,禁止突然升压。
应用场景主要集中在实验室样品纯化、生物样品脱盐、蛋白分离提纯、中药/天然产物粗提物分段富集,以及工艺开发阶段的分离条件摸索。